İÇERİSİNDE GÖZENEKİ ENGELLER BULUNAN HAVA ISITMALI GÜNEŞ KOLLEKTÖRÜNÜN PERFORMANS ANALİZİ

Abstract

Hava ısıtmalı güneş kollektörleri, kurutma ve ortam ısıtmasında yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Araştırmacılar, bu kollektörlerin emici yüzeylerinde ısı transferini arttırmaya yönelik farklı tasarımlar yaparak, kollektörlerin ısıl performanslarını arttırmaya çalışmışlardır. Bu çalışmada da, 5 farklı tipteki hava ısıtmalı güneş kollektörlerinin ısıl performans analizleri incelenmiştir.Bu kollektörlerin emici yüzeyine, kalınlıkları 6 ve 10 mm, yüzey alanları 50 cm2 olan, kapalı hücreli alüminyum köpükler yerleştirilmiştir. Alüminyum köpükler, plaka üzerine, şaşırtmalı ve şaşırtmasız olarak yerleştirilmiş ve ayrıca düz kolektör için de deneyler aynı şartlarda yapılmıştır. Deneyler, Haziran ve Temmuz aylarında, 0.016 kg/s ve 0.025 kg/s olmak üzere iki farklı hava debisinde yapılmıştır.Termodinamiğin I. ve II. Kanunlarına göre analizler yapılmış ve enerji ve ekserji verimleri elde edilmiştir. Toplam olarak, 16 farklı parametrenin incelenmesi sonucunda, 6 mm şaşırtmalı kollektörün tüm debi değerlerinde en yüksek verime sahip olduğu tespit edilmiştir. Sonuçlar, literatür sonuçları ile karşılaştırılmış ve elde edilen enerji ve ekserji verimlerinin oldukça iyi olduğu görülmüştür.

Solar air collectors have been used for drying process and space heating. The researchers made different designs on absorbing surface of these collectors to enhance the heat transfer. In this study, thermal performance analysis has been performed for five different types of solar air collectors.Closed-cell aluminum foams with 6 and 10 mm thicknesses and 50 cm2 surface area is placed on absorber plate increase heat transfer. Aluminum foams are placed on plate as staggered and non-staggered manner and experiments were done for flat collector in same conditions. Experiments are performed for June and July at different flowrates as 0.016 kg/s and 0.025 kg/s.Analysis was performed according to first and second law of thermodynamics and energy and exergy efficiencies are obtained. Totally, 16 parameters were tested. It is found that the collector designed by 6 mm staggered aluminum foam gives best result for all flow rates. Results are compared with literature and good results are obtained for energy and exergy efficiencies.